调质工艺对汽车大梁钢700L组织性能的影响

摘 要: 通过金属摆锤冲击和显微硬度试验,采用OM、SEM、TEM等表征手段,研究了不同调质工艺对700L汽车大梁钢组织和力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的提高,粒状贝氏体(GB)组织有所减少,板条状贝氏体铁素体(BF)数量逐渐变多,板条宽度增加,铁素体基体及边界上的白色析出物数量增多;随着回火温度的提高,块状铁素体有所长大,马奥岛组织和残余奥氏体分解现象明显,且出现了数量较少的等轴状铁素体,回火析出物数量增多,回火温度超过600 ℃后粒子出现粗化长大现象。低温冲击功在不同淬火与回火条件下均表现为上下波动的状态,这主要与第二相粒子及基体组织规律性的变化有关;试验钢在经600 ℃回火后具有最佳低温冲击韧性,其主要原因是钢基体中存在数量较多的具有高密度位错的贝氏体铁素体(BF)与尺寸合适、分布均匀的第二相纳米粒子。     

高强度汽车大梁用钢W610L的研制

采取在碳锰钢中添加适量的铌和钛,通过细晶强化和沉淀强化成功开发出高强度汽车大梁用钢W610L。该钢钢质纯净、晶粒细小、强度高、韧性好,成功应用于国内多家知名汽车制造厂的汽车纵梁、横梁、支撑结构件等构件的制作。     

高强度汽车大梁钢800L组织和性能研究

采用低碳、铌钒钛微合金化成分设计及控轧控冷工艺在实验室进行了汽车大梁钢800L研制,研究了化学成分、加热保温温度和轧制及冷却工艺,进行了力学性能测试和显微组织分析.结果表明,试制的800L经1250℃保温后进行两阶段轧制,设定终轧温度860℃,轧后进行层流冷却,终冷温度600℃,得到力学性能优良的800L汽车大梁钢,其屈服强度、抗拉强度、断后伸长率分别为753 MPa、845 MPa、18.5％,180°弯曲试验合格.     

包钢高强度汽车大梁钢BT610L开发

包钢2 250 mm热连轧生产线,采用低碳、低硫、低磷,添加微合金元素铌和钛的合金设计方案,成功开发出高强度汽车大梁用钢BT610L,该钢综合性能优良,强韧性匹配良好,具有优异的低温冲击韧性和冷弯成型性能,残余应力小,完全满足用户使用要求。     

钒对车轮钢组织及力学性能的影响

钢中加入的微合金元素钒、铌、钛等,可以与钢中的碳、氮元素结合,起到沉淀强化及细晶强化作用,从而改善钢的综合性能。为了研究钒对高碳车轮钢组织及力学性能分布的影响,用200 kg真空炉冶炼了2炉碳质量分数为0.60%左右的试验钢,钒质量分数分别为0及0.07%,试验钢热处理方式均模拟现场且工艺保持一致。热处理后,用光学显微镜进行微观组织形貌观察及铁素体体积分数分析;用扫描电子显微镜进行拉伸断口、珠光体片层间距观察;用EBSD进行珠光体团尺寸分析;用透射电镜对析出物形貌进行分析;并对试验钢力学性能进行测试。结果表明,添加钒可以使表面下相同深度处铁素体体积分数增加1.7%～4.8%,标准差降低6.1%～72.5%,且相邻深度处铁素体体积分数变化更小,组织均匀性更好;使珠光体团尺寸更加细小,小角晶界(5°～15°)数量明显增多,使表面下相同深度处平均晶粒度提高约0.5级,标准差降低9%～17%,晶粒大小更加均匀,且基本不影响相邻深度处奥氏体晶粒度变化;使表面下相同深度处珠光体片层间距减小约20%,标准差降低10%～17%,且略微降低相邻深度处珠光体片层间距梯度变化;提高表面下相同深度处抗拉强度约...     

钒含量对新型高强钢性能的影响

为了研究钒含量对Q690-0.5Al-0.5In新型高强钢性能的影响,对添加不同钒含量的Q690-0.5Al-0.5In钢进行制备,并对试样进行了冲击性能和拉伸性能的测试与分析。结果表明:随钒含量的增加,试样的冲击吸收功、强度表现为先增大后缓慢减小,断后伸长率先减小再缓慢增大。与钒含量0.05%相比,钒含量0.2%使试样的冲击吸收功增大了23.27%,抗拉强度和屈服强度分别增大了42 MPa和25 MPa。从提高Q690-0.5Al-0.5In新型高强钢的性能出发,钒含量的最佳添加量为0.2%。     

钒对高铁制动盘钢中碳化物析出及力学性能的影响

随着列车时速不断提高,制动盘承受的热负荷不断增大,这对制动盘材料提出了更高的要求.为了提高制动盘钢的机械性能及耐热疲劳性,钒元素被添加到制动盘钢中.本文研究了不同淬火温度时V含量对Cr-Mo-V系制动盘钢组织及力学性能的影响,并通过Thermo-Calc热力学软件、碳复型、透射电镜、能谱分析等方法对不同V含量时析出相的演变规律进行研究.结果表明,增加钒含量使高温析出的V（C,N）含量增加,细化奥氏体晶粒和回火马氏体组织.淬-回火态析出相主要为V（C,N）、（Mo,V）C、M₇C₃和M₂₃C₆.随钒含量增加,大尺寸M₂₃C₆和M₇C₃的析出被抑制,对韧性损害降低;小尺寸（Mo,V）C含量增多,析出强化效果增强.淬火温度为880~900℃时,增加钒含量能细化马氏体和减少大尺寸碳化物,弥补了析出强化对韧性的损害,故冲击功变化不大.淬火温度为920~940℃时,提高钒含量促使（Mo,V）C量急剧增加,冲击功快速下降.实验钢淬火温度不应超过900℃.     

钒对FT61钢调质后硬度及组织的影响

通过对加钒后FT61钢调质后硬度及组织的分析,得出钒元素可以明显提高FT61钢的淬火硬度和回火硬度,同时也能起到细化晶粒尺寸的作用。     

制备工艺对粉末高钒高速钢组织和力学性能的影响

采用传统熔炼工艺和粉末冶金工艺制备钒含量10%的高钒高速钢,并通过金相组织观察、硬度和冲击韧度的测量来研究制备工艺对高钒高速钢组织和力学性能的影响。结果表明:熔炼高钒高速钢碳化物粗大、分布不均,在冲击过程中大颗粒碳化钒易碎裂;而通过氮气雾化制粉+热等静压工艺,采用粒度小于50μm的细粉后,碳化钒颗粒细小(3μm)且分布均匀,在冲击过程中不易破碎,冲击吸收功达到42 J/cm2,断裂机制以碳化钒与基体的界面失效为主。     

钒对中碳非调质钢组织性能的影响

利用金相显微镜、透射电镜及物理化学相分析等方法研究4种不同钒含量的中碳非调质钢锻后空冷下的微观组织参数与材料力学性能的定量关系.结果表明:随着V含量的增加,铁素体体积分数增多且晶粒尺寸减小,珠光体片层间距变细,直径小于10 nm的析出相粒子占比增加.当V质量分数增至0.2％时材料的韧性急剧降低.材料硬度随V质量分数的增加而增大且铁素体与珠光体的显微硬度比值增大,但材料的屈服强度并不完全取决于铁素体;在Hall-Patch公式、固溶元素强化系数和Ashby-Orowan模型等理论的基础上结合相关文献的实验数据,建立了一个普遍适用于V微合金化中碳非调质钢屈服强度的预测方程.     

汽车裂解连杆用高强度非调质钢组织和性能的研究

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析方法, 研究了Rm≥1 000 MPa、ReL≥750 MPa的高强度非调质钢的组织和性能.结果表明:材料为铁素体-珠光体组织,铁素体呈网状分布;珠光体片层间距对强度的影响较大,当片层间距从207 nm减少到171 nm时,屈服强度从 820 MPa上升到840 MPa;其析出第...     

The relationship between microstructure and stress-strain behavior in tension in high strength pipeline steel

In this paper the relationship between microstructure and stress-strain behavior in tensile test of high strength pipeline steel was investigated.The steel with polygonal ferrite-bainite(PF + B) microstructure has a "round-house" type tensile stress-strain curve with low Y/T ratio,highly uniform elongation and high n-value,which means PF + B microstructure has the best deformability(i.e.Ideal stress-strain behavior) among the four microstructures.The steel with acicular ferrite-martensite&austenite(AF + MA) microstructure has a "continuous-yielding" type tensile stress-strain curve,whose deformability is worse than that of PF + B microstructure.Both the steels of polygonal ferrite-acicular ferrite(PF + AF) and polygonal ferrite-pearlite (PF+P) microstructure have "luders elongation" type tensile stress-strain curve with high Y/T ratio,low uniform elongation and low n-value,which means PF + AF and PF + P microstructures have the worst deformability among the four microstructures.     

Cr对含Nb高强无取向硅钢组织、织构及性能的影响

 高强无取向硅钢主要应用于高速电机,要求其具备高强度和优异磁性能,但目前无取向硅钢的磁性能和强度难以兼顾。因此,设计并制备了添加微量Cr的含Nb高强无取向硅钢,通过光学显微镜、EBSD、万能拉伸试验机、四探针测试仪和磁性能测量仪等研究了Cr对含Nb高强无取向硅钢微观组织、织构、力学性能及磁性能的影响。结果表明,添加质量分数为0.5%的Cr抑制了热轧组织的回复,使常化和退火组织再结晶减弱,常化和退火后有利织构面积分数增加,不利织构面积分数减小。添加质量分数为0.5%的Cr使含Nb无取向硅钢的屈服强度显著增大,磁感略升高,但对铁损几乎没有影响。Cr对屈服强度的影响一方面是由于Cr的固溶强化作用,另一方面Cr促进了Nb的析出而使Nb的析出强化效果增强;而Cr提高含Nb高强无取向硅钢的磁感主要是由于促进有利织构形成的同时抑制了不利织构的形成,使得织构因子增大;添加Cr使无取向硅钢的电阻率增加从而使铁损降低,同时Cr促进了Nb的析出,而这种富Nb析出相不仅抑制晶粒长大且会阻碍磁畴移动而使铁损增高,在两方面因素的综合作用下,添加质量分数为0.5%的Cr对含Nb高强无取向硅钢的铁损几乎没有影响。因此,含Nb高强无取向硅钢中添加微量Cr,会由于Cr的固溶作用以及其促进Nb的析出而提高钢的强度并提高钢的综合磁性能。     

钒对耐火钢显微组织及高温性能的影响

 通常采用控轧控冷方式生产耐火钢Mo-Nb复合合金化。采用电子显微镜、相分析和三维原子探针等方法,研究了不同热轧工艺条件下钒对含钒耐火钢的室温和600 ℃拉伸性能的影响,探讨了微观组织与力学性能之间的关系。结果表明,添加钒后能形成细小弥散分布的析出物,配合控制贝氏体比例后能有效地提高室温和高温力学性能;钒在热轧态耐火钢中主要固溶于先共析铁素体内,再加热至600 ℃时热轧态被“隐藏”的钒存在明显的析出,进一步提高了含钒耐火钢的高温性能。     

淬火工艺对铜沉淀强化UHS钢组织性能的影响

 超高强度钢不仅可以降低海洋装备本身质量，而且节约能源，但这类钢应用过程中要求具有良好的强韧性匹配，而淬火工艺显著影响其后续的相变和性能。采用Thermo Calc软件、光学显微镜、扫描电镜以及透射电镜等研究了淬火工艺对低碳(w(C)<0.05%)铜沉淀硬化超高强海工钢组织性能的影响。结果表明，910 ℃淬火、450 ℃时效处理后峰值硬度达到386HV，700 ℃时效后空冷可得到部分二次马氏体组织，峰值硬度为357HV。525 ℃以下时效，富铜相析出的平均半径约为5 nm，产生较高的强化增量。820~910 ℃淬火，随着淬火温度降低，细小的(Nb，Ti)C粒子能够有效抑制奥氏体晶粒的长大，细化晶粒和马氏体板条块，同时基体中小角度界面密度增加，强韧性提高。其中820 ℃淬火强度最高达到1 109 MPa，-80 ℃ V型冲击功为91 J。     

汽车用先进高强度钢开发和研究的进展

先进高强度钢已经在汽车上得到了广泛应用,并在汽车的减重、安全、节能、环保等方面表现出广阔的前景。强度更高、成型性更好的新型先进高强度钢的开发也得到越来越多的重视。对正在开发的新型先进高强度钢开发和研究现状进行了简述,并对下一代高强度钢的研究进行了预测。     

高强度船体钢淬火工艺下截面组织与性能均匀性

采用SEM、TEM、EBSD等方法研究了35mm规格船用高强度钢淬火态的截面微观组织特征及精细结构,对其截面不同位置力学性能的对应关系进行了分析。结果表明,35mm淬火态钢板的截面效应明显,距离表面小于8mm时,截面硬度随着距表面距离的增大而减小;在8~17mm范围内,截面硬度处在一个稳定的下平台;在17~18mm范围内,截面硬度出现峰值。心部的抗拉强度和屈服强度均较钢板表面降低了40MPa以上,且心部-80℃冲击功稳定性比表面差。显微组织、板条宽度、有效晶粒尺寸、位错密度等的差异是表面性能优于心部的主要原因。钢板心部大量硬质MA岛存在、中心偏析带及大量非金属夹杂物导致硬度峰值和低温冲击性能的不稳定。